Πώς είναι οι χλωροπλάστες και τα μιτοχόνδρια παρόμοια με τα βακτήρια;

Οι χλωροπλάστες και τα μιτοχόνδρια, οι δυνάμεις των φυτικών και ζωικών κυττάρων αντίστοιχα, μοιράζονται εντυπωσιακές ομοιότητες με βακτηρίδια, προσφέροντας πίστη στη θεωρία των ενδοοσυμβωτικών . Αυτή η θεωρία προτείνει ότι αυτά τα οργανίδια προέρχονται από ελεύθερα βακτηρίδια που είχαν κατακλυστεί από αρχαία ευκαρυωτικά κύτταρα, σχηματίζοντας μια αμοιβαία επωφελή σχέση. Ακολουθούν μερικές βασικές ομοιότητες:

Δομικές ομοιότητες:

* Μέγεθος και σχήμα: Τόσο οι χλωροπλάστες όσο και τα μιτοχόνδρια είναι παρόμοια σε μέγεθος και σχήμα με βακτηρίδια.

* Διπλή μεμβράνη: Και οι δύο διαθέτουν σύστημα διπλής μεμβράνης, με εξωτερική μεμβράνη και εσωτερική μεμβράνη. Αυτό θυμίζει το κυτταρικό τοίχωμα και τη μεμβράνη πλάσματος των βακτηρίων.

* Κυκλικό DNA: Και οι δύο περιέχουν το δικό τους κυκλικό DNA, ξεχωριστά από το πυρηνικό DNA του κυττάρου. Αυτό το DNA είναι παρόμοιο σε μέγεθος και δομή με βακτηριακό DNA.

* ριβοσώματα: Και τα δύο οργανίδια έχουν τα δικά τους ριβοσώματα, τα οποία είναι μικρότερα και δομικά διαφορετικά από τα ριβοσώματα που βρίσκονται στο ευκαρυωτικό κυτταρόπλασμα. Αυτά τα ριβοσώματα είναι πιο παρόμοια με αυτά που βρίσκονται στα βακτήρια.

Λειτουργικές ομοιότητες:

* Ανεξάρτητη αναπαραγωγή: Μπορούν να αναπαράγουν ανεξάρτητα από την πυρηνική διαίρεση του κυττάρου, παρόμοια με το πώς αντιγράφουν τα βακτήρια.

* Σύνθεση πρωτεΐνης: Συνθέτουν μερικές από τις δικές τους πρωτεΐνες χρησιμοποιώντας το δικό τους DNA και ριβοσώματα, παρόμοια με το πώς τα βακτήρια παράγουν τις δικές τους πρωτεΐνες.

* Μεταβολικές λειτουργίες: Παίζουν κρίσιμους ρόλους στην παραγωγή ενέργειας και τον μεταβολισμό, παρόμοιο με τις μεταβολικές δραστηριότητες των βακτηρίων. Οι χλωροπλάστες εκτελούν φωτοσύνθεση, μετατρέποντας την φωτεινή ενέργεια σε χημική ενέργεια, ενώ τα μιτοχόνδρια είναι υπεύθυνα για την κυτταρική αναπνοή, μετατρέποντας τα θρεπτικά συστατικά σε χρήσιμη ενέργεια.

Γενετικά στοιχεία:

* ομοιότητα ακολουθίας: Οι αλληλουχίες ϋΝΑ των χλωροπλαστών και των μιτοχονδρίων είναι πιο κοντά σε εκείνες των βακτηρίων παρά στο πυρηνικό DNA των κυττάρων ξενιστών τους.

* Μεταφορά γονιδίων: Υπάρχουν ενδείξεις γονιδιακής μεταφοράς από χλωροπλάστες και μιτοχόνδρια στο πυρηνικό γονιδίωμα των κυττάρων ξενιστών τους, υποστηρίζοντας περαιτέρω τη βακτηριακή τους προέλευση.

Η ενδοοσυμική θεωρία:

Οι αξιοσημείωτες ομοιότητες μεταξύ των χλωροπλαστών και των μιτοχονδρίων και των βακτηρίων υποστηρίζουν έντονα τη θεωρία των ενδοσυμβιωτικών. Αυτή η θεωρία υποδηλώνει ότι τα αρχαία ευκαρυωτικά κύτταρα κατακλύζουν τα φωτοσυνθετικά βακτήρια (που οδηγούσαν σε χλωροπλάστες) και αερόβια βακτήρια (που οδηγούν σε μιτοχόνδρια). Αυτά τα βακτηρίδια δεν αφομοιώθηκαν, αλλά αντ 'αυτού σχημάτισαν μια συμβιωτική σχέση με το κύτταρο ξενιστή, παρέχοντας ενέργεια σε αντάλλαγμα για ένα προστατευμένο περιβάλλον. Με την πάροδο του χρόνου, αυτά τα βακτήρια εξελίχθηκαν στα οργανίδια που γνωρίζουμε σήμερα, χάνοντας μερικές από τις ανεξάρτητες λειτουργίες τους και ενσωματώνονται στο ευκαρυωτικό κύτταρο.

Ενώ η θεωρία των ενδοσυματικών παραμένει η κυρίαρχη εξήγηση για την προέλευση των χλωροπλαστών και των μιτοχονδρίων, η συνεχιζόμενη έρευνα συνεχίζει να ξεδιπλώνει το σύνθετο ιστορικό αυτών των συναρπαστικών οργανιδίων.